互锁控制电路及双塔式起重机的制作方法

1.本发明涉及建筑机械领域，尤其涉及一种互锁控制电路及双塔式起重机。


背景技术：

2.塔式起重机广泛应用于各类建设工程中，用于将地面的各类建筑元件吊运至在建的建筑物体的顶部，可大幅提升作业效率。双塔式起重机的结构图如1所示，双塔式起重机包括主塔1和副塔2，其中，主塔1通常为平臂塔，副塔2通常为动臂塔。在操作双塔式起重机时，如果主塔和副塔同时启动，设备容易出现因重量不平衡、副塔主钩与主塔结构相互干涉等安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种互锁控制电路及双塔式起重机，旨在解决现有技术中双塔式起重机运行时安全性不高的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明第一方面提供一种互锁控制电路，互锁控制电路应用于双塔式起重机，双塔式起重机包括主塔和副塔，互锁控制电路包括：
5.主塔控制单元，设置于主塔；
6.副塔控制单元，设置于副塔；
7.互锁切换单元，设置于主塔，分别与主塔控制单元及副塔控制单元通信；
8.互锁切换单元用于接收外部输入的锁机信号，并将锁机信号发送至主塔控制单元及副塔控制单元；
9.其中，在锁机信号指示第一状态的情况下，主塔控制单元用于控制主塔启动，且副塔控制单元用于禁止副塔启动；
10.在锁机信号指示第二状态的情况下，主塔控制单元用于禁止主塔启动，且副塔控制单元用于控制副塔启动。
11.可选地，互锁切换单元包括：
12.二位切换开关，包括第一常开触点和第一常闭触点；
13.第一接触器，包括第一线圈、第二常开触点和第二常闭触点；以及
14.第二接触器，包括第二线圈、第三常开触点和第三常闭触点；
15.其中，
16.第一常开触点的第一端与副塔控制单元的第一控制端电连接，第一常开触点的第二端与第一线圈的第一端电连接，第一常闭触点的第一端与副塔控制单元的第一控制端连接，第一常闭触点的第二端与第二线圈的第一端电连接；
17.第一线圈的第二端与主塔控制单元的第一控制端电连接，第二常开触点分别与主塔控制单元的第二控制端及第三常闭触点电连接，第二常闭触点分别与副塔控制单元的第二控制端及第三常开触点电连接；
18.第二线圈的第二端与主塔控制单元的第一控制端电连接，第三常闭触点还与主塔
控制单元的第三控制端电连接，第三常开触点还与副塔控制单元的第三控制端电连接。
19.可选地，主塔控制单元包括：
20.第三接触器，包括第三线圈、第一常开辅助触点、第一常闭辅助触点和第一常开主触点；
21.第四接触器，包括第四线圈、第二常开辅助触点、第二常闭辅助触点和第二常开主触点；
22.主塔继电器，包括第五线圈和第四常闭触点；
23.第一安全继电器、第一断路器、第二断路器；以及
24.第一复位按钮；
25.其中，
26.第一安全继电器的第一引脚依次经第一常开辅助触点、第二常开辅助触点、第五线圈与第一安全继电器的第二引脚电连接，第一安全继电器的第三引脚依次经第一常闭辅助触点、第二常闭辅助触点、第三常闭触点、第二常开触点、第一复位按钮与第一安全继电器的第四引脚电连接，第一安全继电器的第五引脚及第一安全继电器的第六引脚均与第一断路器的第一端电连接，第一断路器的第二端依次经第四常闭触点、副塔控制单元的第一控制端与第一常开触点的第一端电连接，第一安全继电器的第七引脚经第三线圈与第二断路器的第一端电连接，第一安全继电器的第八引脚经第四线圈与第二断路器的第一端电连接；
27.第二断路器的第二端分别与第一线圈的第二端及第二线圈的第二端电连接；
28.第一常开主触点及第二常开主触点与主塔的供电电源电连接。
29.可选地，主塔控制单元还包括：
30.主塔急停按钮；
31.主塔过欠压检测继电器；以及
32.主塔相序监视器继电器；
33.其中，
34.主塔急停按钮的第一端与第一安全继电器的第九引脚电连接，主塔急停按钮的第二端依次经主塔相序监视器继电器及主塔过欠压检测继电器与第一安全继电器的第十引脚电连接。
35.可选地，副塔控制单元包括：
36.第五接触器，包括第六线圈、第三常开辅助触点、第三常闭辅助触点和第三常开主触点；
37.第六接触器，包括第七线圈、第四常开辅助触点、第四常闭辅助触点和第四常开主触点；
38.副塔继电器，包括第八线圈和第五常闭触点；
39.第二安全继电器；以及
40.第二复位按钮；
41.其中，
42.第二安全继电器的第一引脚依次经第三常开辅助触点、第四常开辅助触点、第八线圈与第二安全继电器的第二引脚电连接，第二安全继电器的第三引脚依次经第三常闭辅
助触点、第四常闭辅助触点、第二常闭触点、第三常开触点、第二复位按钮与第二安全继电器的第四引脚电连接，第二安全继电器的第五引脚与第六线圈电连接，第二安全继电器的第六引脚与第七线圈电连接；
43.第五常闭触点的第一端与第四常闭触点电连接，第五常闭触点的第二端与第一常开触点的第一端电连接；
44.第三常开主触点及第四常开主触点与副塔的供电电源电连接。
45.可选地，副塔控制单元还包括：
46.副塔急停按钮；
47.副塔过欠压检测继电器；以及
48.副塔相序监视器继电器；
49.其中，
50.副塔急停按钮的第一端与第二安全继电器的第七引脚电连接，副塔急停按钮的第二端依次经副塔过欠压检测继电器、副塔相序监视器继电器与第二安全继电器的第八引脚电连接。
51.可选地，互锁控制电路还包括五芯线，互锁切换单元通过五芯线与副塔控制单元通信。
52.可选地，互锁控制电路还包括无线通信单元，互锁切换单元通过无线通信单元与副塔控制单元通信。
53.可选地，主塔控制单元，还用于在检测到主塔启动的情况下，禁止互锁切换单元输出锁机信号；
54.副塔控制单元，还用于在检测到副塔启动的情况下，禁止互锁切换单元输出锁机信号。
55.本发明第二方面提出一种双塔式起重机，双塔式起重机包括如上所述的互锁控制电路。
56.本发明实施例通过在互锁控制电路中设置主塔控制单元，设置于主塔；副塔控制单元，设置于副塔；互锁切换单元，设置主塔，分别与主塔控制单元及副塔控制单元通信；互锁切换单元用于接收外部输入的锁机信号，并将锁机信号发送至主塔控制单元及副塔控制单元；在锁机信号指示第一状态的情况下，主塔控制单元用于控制主塔启动，且副塔控制单元用于禁止副塔启动；在锁机信号指示第二状态的情况下，主塔控制单元用于禁止主塔启动，且副塔控制单元用于控制副塔启动。通过上述电路设计实现了主塔与副塔的电气互锁，提高了双塔式起重机的运行安全性。
附图说明
57.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
58.图1是本发明实施例的双塔式起重机的机械结构图；
59.图2是本发明实施例的互锁控制电路的功能模块图；
60.图3是图2中的主塔与副塔互锁信号连接示意图；
61.图4是图2中的互锁切换单元及主塔控制单元一可选的结构示意图；
62.图5是图2中的副塔控制单元一可选的结构示意图。
63.附图标号说明：
64.标号名称标号名称1主塔kmsc1第一安全继电器2副塔qfz1第一断路器100主塔控制单元qfz2第二断路器200副塔控制单元f1第一复位按钮300互锁切换单元sem1主塔急停按钮spz二位切换开关kap1主塔相序监视器继电器km1第一接触器kau1主塔过欠压检测继电器km2第二接触器kl副塔继电器km3第三接触器kmsc2第二安全继电器km4第四接触器f2第二复位按钮km5第五接触器sem2副塔急停按钮km6第六接触器kap2副塔相序监视器继电器kt主塔继电器kau2副塔过欠压检测继电器
65.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
66.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
67.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
68.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
69.本发明实施例提供一种互锁控制电路。
70.参照图2，在一实施例中，互锁控制电路应用于双塔式起重机，双塔式起重机包括主塔1和副塔2，互锁控制电路包括主塔控制单元100，设置于主塔1；副塔控制单元200，设置于副塔2；互锁切换单元300，设置于主塔1，分别与主塔控制单元100及副塔控制单元200通信；互锁切换单元300用于接收外部输入的锁机信号，并将锁机信号发送至主塔控制单元
100及副塔控制单元200；其中，在锁机信号指示第一状态的情况下，主塔控制单元100用于控制主塔1启动，且副塔控制单元200用于禁止副塔2启动；在锁机信号指示第二状态的情况下，主塔控制单元100用于禁止主塔1启动，且副塔控制单元200用于控制副塔2启动。
71.可理解的是，主塔控制单元100和互锁切换单元300均设置于主塔1，具体地，可以设置在主塔司机室的驾配箱内，司机通过操作互锁切换单元300控制主塔1或副塔2其中的一个塔机启动。
72.在具体实现中，锁机信号的状态可以是0或1，在锁机信号的状态为1的情况下，主塔控制单元100控制主塔1启动，副塔控制单元200禁止副塔2启动，在锁机信号的状态为0的情况下，主塔控制单元100禁止主塔1启动，副塔控制单元200控制副塔2启动。
73.进一步地，请一并参照图3，互锁控制电路还包括五芯线(未标示)，互锁切换单元300通过五芯线与副塔控制单元200通信，将互锁信号传输至副塔控制单元200。
74.当然，互锁控制电路还可以包括无线通信单元(图未示)，互锁切换单元300通过无线通信单元与副塔控制单元200通信，将互锁信号传输至副塔控制单元200。
75.本实施例通过在互锁控制电路中设置主塔控制单元，设置于主塔；副塔控制单元，设置于副塔；互锁切换单元，设置主塔，分别与主塔控制单元及副塔控制单元通信；互锁切换单元用于接收外部输入的锁机信号，并将锁机信号发送至主塔控制单元及副塔控制单元；在锁机信号指示第一状态的情况下，主塔控制单元用于控制主塔启动，且副塔控制单元用于禁止副塔启动；在锁机信号指示第二状态的情况下，主塔控制单元用于禁止主塔启动，且副塔控制单元用于控制副塔启动。通过上述电路设计实现了主塔与副塔的电气互锁，提高了双塔式起重机的运行安全性。
76.请一并参照图2、图4及图5，其中，图4是图2中互锁切换单元300及主塔控制单元100一可选的结构示意图，图5是图2中副塔控制单元200一可选的结构示意图。
77.本实施例中，互锁切换单元300包括：二位切换开关spz，包括第一常开触点(未标示)和第一常闭触点(未标示)；第一接触器km1，包括第一线圈(未标示)、第二常开触点km1-1和第二常闭触点km1-2；以及第二接触器km2，包括第二线圈(未标示)、第三常开触点km2-1和第三常闭触点km2-2；其中，第一常开触点的第一端与副塔控制单元200的第一控制端电连接，第一常开触点的第二端与第一线圈的第一端电连接，第一常闭触点的第一端与副塔控制单元200的第一控制端连接，第一常闭触点的第二端与第二线圈的第一端电连接；第一线圈的第二端与主塔控制单元100的第一控制端电连接，第二常开触点km1-1分别与主塔控制单元100的第二控制端及第三常闭触点km2-2电连接，第二常闭触点km1-2分别与副塔控制单元200的第二控制端及第三常开触点km2-1电连接；第二线圈的第二端与主塔控制单元100的第一控制端电连接，第三常闭触点km2-2还与主塔控制单元100的第三控制端电连接，第三常开触点km2-1还与副塔控制单元200的第三控制端电连接。
78.需要说明的是，在二位切换开关spz被拨至第一常开触点的情况下，第一常开触点吸合，第一常闭触点断开，锁机信号指示第一状态，主塔控制单元100控制主塔1启动，主塔1可进行正常操作，副塔控制单元200控制副塔2禁止启动，副塔2被锁住不能上电。
79.在二位切换开关spz被拨至第一常闭触点的情况下，第一常开触点断开，第一常闭触点吸合，锁机信号指示第二状态，主塔控制单元100控制主塔1禁止启动，主塔1被锁住不能上电，副塔控制单元200控制副塔2启动，可进行正常操作。
80.进一步地，主塔控制单元100包括：第三接触器km3，包括第三线圈、第一常开辅助触点km3-1、第一常闭辅助触点km3-2和第一常开主触点(图未示)；第四接触器km4，包括第四线圈、第二常开辅助触点km4-1、第二常闭辅助触点km4-2和第二常开主触点(图未示)；主塔继电器kt，包括第五线圈和第四常闭触点(kt-2)；第一安全继电器kmsc1、第一断路器qfz1、第二断路器qfz2；以及第一复位按钮f1；其中，第一安全继电器kmsc1的第一引脚a1依次经第一常开辅助触点km3-1、第二常开辅助触点km4-1、第五线圈与第一安全继电器kmsc1的第二引脚a2电连接，第一安全继电器kmsc1的第三引脚a3依次经第一常闭辅助触点km3-2、第二常闭辅助触点km4-2、第三常闭触点km2-2、第二常开触点km1-1、第一复位按钮f1与第一安全继电器kmsc1的第四引脚a4电连接，第一安全继电器kmsc1的第五引脚a5及第一安全继电器kmsc1的第六引脚a6均与第一断路器qfz1的第一端电连接，第一断路器qfz1的第二端依次经第四常闭触点kt-2、副塔控制单元200的第一控制端与第一常开触点的第一端电连接，第一安全继电器kmsc1的第七引脚a7经第三线圈与第二断路器qfz2的第一端电连接，第一安全继电器kmsc1的第八引脚a8经第四线圈与第二断路器qfz2的第一端电连接；第二断路器qfz2的第二端分别与第一线圈的第二端及第二线圈的第二端电连接；第一常开主触点及第二常开主触点与主塔的供电电源(图未示)电连接。
81.应当理解的是，在主塔1和副塔2均未启动，二位切换开关spz被拨至第一常开触点的情况下，第一接触器km1的线圈得电，第一接触器km1的常开触点km1-1闭合，当司机按下第一复位按钮f1后，第一安全继电器kmsc1的第三引脚a3和第四引脚a4导通，第一安全继电器kmsc1控制的第七引脚a7和第八引脚a8输出电信号，使得第三接触器km3和第四接触器km4的线圈得电。由于第三接触器km3和第四接触器km4的常开主触点均和主塔1的供电电源连接，在第三接触器km3和第四接触器km4的线圈得电的情况下，常开主触点闭合，主塔1的供电电源为主塔1供电，使得主塔1启动。
82.当主塔1启动后，第三接触器km3的常开辅助触点km3-1和第四接触器km4的常开辅助触点km4-1吸合，主塔继电器kt的线圈得电，主塔继电器kt的常闭触点kt-2断开，第一接触器km1和第二接触器km2的线圈失电，此时，无论二位切换开关spz被拨至哪一触点，均无法实现主塔1和副塔2的运行切换。
83.在主塔1和副塔2均未启动，二位切换开关spz被拨至第一常闭触点的情况下，第二接触器km2的线圈得电，第二接触器km2的常闭触点km2-2断开，第一安全继电器kmsc1的第三引脚a3和第四引脚a4不导通，第一安全继电器kmsc1控制第七引脚a7和第八引脚a8无电信号输出，使得第三接触器km3和第四接触器km4不得电，主塔1无法启动。
84.进一步地，主塔控制单元100还包括：主塔急停按钮sem1；主塔相序监视器继电器kap1；以及主塔过欠压检测继电器kau1；其中，主塔急停按钮sem1的第一端与第一安全继电器kmsc1的第九引脚a9电连接，主塔急停按钮sem1的第二端依次经主塔过欠压检测继电器kau1及主塔相序监视器继电器kap1与第一安全继电器kmsc1的第十引脚a10电连接。
85.其中，主塔急停按钮sem1可以是一个按钮，也可以由多个按钮串联在第一安全继电器kmsc1上，本实施例对此不加以限制。
86.应当理解的是，主塔急停按钮sem1用于司机输入主塔急停信号，主塔相序监视器继电器kap1用于对主塔回路供电相序是否正确进行检测，主塔过欠压检测继电器kau1用于对主塔回路是否过欠压进行检测。
87.进一步地，副塔控制单元200包括：第五接触器km5，包括第六线圈(未标示)、第三常开辅助触点km5-1、第三常闭辅助触点km5-2和第三常开主触点(图未示)；第六接触器km6，包括第七线圈(未标示)、第四常开辅助触点km6-1、第四常闭辅助触点km6-2和第四常开主触点(图未示)；副塔继电器kl，包括第八线圈(未标示)和第五常闭触点kl-2；第二安全继电器kmsc2；以及第二复位按钮f2；其中，第二安全继电器kmsc2的第一引脚a1依次经第三常开辅助触点km5-1、第四常开辅助触点km6-1、第八线圈与第二安全继电器kmsc2的第二引脚电a2连接，第二安全继电器kmsc2的第三引脚a3依次经第三常闭辅助触点km5-2、第四常闭辅助触点km6-2、第二常闭触点km1-2、第三常开触点km2-1、第二复位按钮f2与第二安全继电器kmsc2的第四引脚a4电连接，第二安全继电器kmsc2的第五引脚a5与第六线圈电连接，第二安全继电器kmsc2的第六引脚a6与第七线圈电连接；第五常闭触点kl-2的第一端与第四常闭触点kt-2电连接，第五常闭触点kl-2的第二端与第一常开触点的第一端电连接；第三常开主触点及第四常开主触点与副塔2的供电电源电连接。
88.应当理解的是，在主塔1和副塔2均未启动，二位切换开关spz被拨至第一常闭触点的情况下，第二接触器km2的线圈得电，第二接触器km2的常开触点km2-1闭合，当司机按下第二复位按钮f2后，第二安全继电器kmsc2的第三引脚a3和第四引脚a4导通，第二安全继电器kmsc2控制的第五引脚a5和第六引脚a6输出电信号，使得第五接触器km5和第六接触器km6的线圈得电。由于第五接触器km5和第六接触器km6的常开主触点均和副塔2的供电电源连接，在第五接触器km5和第六接触器km6的线圈得电的情况下，副塔2的供电电源为副塔2供电，使得副塔2启动。
89.当副塔2启动后，第五接触器km5的常开辅助触点km5-1和第六接触器km6的常开辅助触点km6-1吸合，副塔继电器kl的线圈得电，副塔继电器kl的常闭触点kl-2断开，第一接触器km1和第二接触器km2的线圈失电，此时，无论二位切换开关spz被拨至哪一触点，均无法实现主塔1和副塔2的运行切换。
90.在主塔1和副塔2均未启动，二位切换开关spz被拨至第一常开触点的情况下，第一接触器km1的线圈得电，第一接触器km1的常闭触点km1-2断开，第二安全继电器kmsc2的第三引脚a3和第四引脚a4不导通，第二安全继电器kmsc2控制第五引脚a5和第六引脚a6无电信号输出，使得第五接触器km5和第六接触器km6不得电，副塔2无法启动。
91.请返回参照图3，当互锁切换单元300与副塔控制单元200采用五芯线l10连接时，五芯线与副塔控制单元200连接的端子具体为：副塔继电器kl的常闭触点的两端c11～c12、第一接触器km1的常开触点的两端49(l)～48(l)以及第二接触器km2的常闭触点的两端48(l)～708(l)。
92.进一步地，副塔控制单元200还包括：副塔急停按钮sem2；副塔相序监视器继电器kap2；以及副塔过欠压检测继电器kau2；其中，副塔急停按钮sem2的第一端与第二安全继电器kmsc2的第七引脚a7电连接，副塔急停按钮sem2的第二端依次经副塔相序监视器继电器kap2、副塔过欠压检测继电器kau2与第二安全继电器kmsc2的第八引脚a8电连接。
93.其中，副塔急停按钮sem2可以是一个按钮，也可以由多个按钮串联在第二安全继电器kmsc2上，本实施例对此不加以限制。
94.应当理解的是，副塔急停按钮sem2用于司机输入副塔急停信号，副塔相序监视器继电器kap2用于对副塔回路供电相序是否正确进行检测，副塔过欠压检测继电器kau2用于
对副塔回路是否过欠压进行检测。
95.以下，结合图1至图5说明本实施例的工作原理：
96.当主塔急停按钮sem1和副塔急停按钮sem2被按下，主塔1和副塔2均处于未启动的情况下，司机在主塔1上操作互锁切换单元300中的二位切换开关spz。
97.当该二位切换开关spz被拨至第一常开触点的情况下，主塔控制单元100控制主塔1启动，副塔控制单元200禁止副塔2启动。当该二位切换开关spz被拨至第一常闭触点的情况下，主塔控制单元100禁止主塔1启动，副塔控制单元200控制副塔2启动。
98.当主塔1或副塔2中任一塔机处于运行状态时，无论将二位切换开关spz被拨至哪一个触点，均无法实现主塔1和副塔2的运行切换。
99.本实施例通过互锁切换单元、主塔控制单元和副塔控制单元的具体电路设计，采用低成本解决了主塔和副塔电气互锁的问题，保障了主塔和副塔无法同时运行，提高了双塔式起重机的可靠性。
100.本发明实施例还提出一种双塔式起重机，双塔式起重机包括上述实施例中描述的互锁控制电路。双塔式起重机的互锁控制电路的电路结构可参照上述实施例，在此不再赘述；可以理解的是，由于本实施例的双塔式起重机采用了上述互锁控制电路的技术方案，因此双塔式起重机具有上述所有的有益效果。
101.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。